JP6229194B1 - 構成要素を開包するための方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

生成造形工程を用いて製造される構成要素16を粒子材料充填物18から開包するための方法が開示される。該方法において、下方で開口する垂直周壁構造体22を有する補助フレーム20が造形ボックス10の垂直周壁構造体12の上側に配置される。また、造形ボックス10の造形プラットフォーム14が上方へ移動され、それにより、構成要素16を含む粒子材料充填物18が造形ボックス10から補助フレーム20へ移送される。加えて、構成要素を含む粒子材料充填物18を伴う補助フレーム20と造形ボックス10とが互いに離間され、構成要素16が、粒子材料充填物18から少なくとも部分的に開包されるとともに、補助フレーム20から除去される。【選択図】 図1b

Description

本発明は、未固結粒子材料の粒子材料充填物/バルクから生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包(unpacking:アンパック)するための方法及び装置に関し、充填物は、構成要素と共に受け入れ空間内に配置され、受け入れ空間は、造形ボックスにおける上方向で開口する垂直周壁構造体によって外周側が制限され、高さ調整可能な造形プラットフォームが造形ボックス内に受けられ、造形プラットフォーム上には構成要素を含む粒子材料充填物が配置される。
生成されるべき構成要素が粒子材料/粉体材料から層状に造られる生成造形工程は多く存在する。粒子材料の個々の層は、例えば造形プラットフォームの全体/連続領域上に順々に塗布される。この際、それぞれの粒子材料層は、その所定の部分領域で選択的に凝固され、それにより、構成要素は、上下に位置して少なくとも一部が重なり合う選択的に凝固された部分領域から造られる場合がある。これに関し、製造は、冒頭に記載されるように構成される造形ボックス内で行なわれてもよく、造形ボックスの垂直周壁構造体は、造形ボックスが構成要素を造るために関連する3Dプリンタ内に配置されるときに、造形プラットフォームの上側に、いわゆる造形空間を画定する。
生成造形方法の例は、例えば、(例えば、多成分結合剤の結合剤成分の)結合剤の選択的な印刷又は選択的レーザ焼結である。生成造形法(又は層状生成法)は、いわゆるラピッドプロトタイピングに加えて、例えば、いわゆるラピッドツーリング又はいわゆるラピッドマニュファクチャリングを含む。
生成されるべき構成要素は、例えば、金型又は鋳造コアであってもよい。粒子材料は例えば砂であってもよい。しかしながら、他の粒子材料が使用されてもよく、また、他の構成要素がそれぞれの生成造形方法を用いて生成されてもよいことが理解されるべきである。
そのような粉体ベース構成要素の層状の生成において、生成されるべき対象物は、造形工程中に、それぞれの層の選択的凝固の結果として、緩い未凝固粒子材料中に埋め込まれる。言い換えると、造形工程の終わりに向けて、(少なくとも1つの)構成要素が緩い未凝固粒子材料の粒子材料充填物によって(少なくとも部分的に)取り囲まれる。
これは、製造されている間において緩い未凝固粒子材料によって構成要素が支持されるため、有益な場合がある。しかしながら、製造工程後、構成要素は、粒子材料充填物から除去されなければならず、又は、緩い未固結粒子材料から分離されなければならない。これは、構成要素のいわゆる「開包」と称される。構成要素のこのいわゆる開包の後に、構成要素に付着する粒子材料残留物を取り除くために、構成要素の(微細)清浄化が続いてもよい。この際、未固結粒子材料(又は「非結合性」粒子材料)とは、それぞれの層の凝固部分領域外の粒子材料、すなわち、例えば、それぞれの層の印刷領域又は焼結領域の外側の粒子材料、又は、非印刷粒子材料又は非焼結粒子材料のことである。
この種の粉体ベース構成要素を開包するための様々な方法が知られている。
開包は、例えば、高性能吸引装置によって緩い粒子材料を吸引することによって行なわれてもよい。この目的のため、例えば構成要素の完成に続いて、又は、造形工程の完了に続いて、第1の対象物が、それを例えば手動で造形ボックスから除去できるまで、適切な吸引装置(例えば、いわゆる吸引ランス又は吸引ホース)を用いて上方から露出される。その後、次の対象物が、例えば自由になるように吸引され、除去される。この場合、オペレータは、全ての構成要素を順に露出させて除去しなければならない。場合によっては、幾つかの構成要素が、1つの平面内で同時に自由になるように吸引された後、除去されてもよい。
この点において、吸引装置によって緩い粒子材料を時間をかけて吸引することは好ましくない。これは、特に、未固結粒子材料を大量に受ける造形空間又は造形ボックスが大きい場合に当てはまる。特に手動で吸引する場合、対象物が吸引装置に接触して破損するという更なる危険がある。例えば粒子材料の吸引がロボットアームで行なわれる吸引工程の自動化は、かなりの労力を伴ってのみ可能である。これは、ロボットにおける新規で複雑なシークエンスプログラミングが新たな対象物のために必要とされるからである。吸引方法の別の欠点は、相当な労力がなければ粒子材料を吸引後に容器に回収して再利用できないことである。これは、通常、粒子材料を吸引流/空気流から分離する分離器又は適切な分離装置において起こる。別の欠点は、吸引されるべき粒子材料に接触する構成要素の全て(例えば吸引ランス、吸引ホース、分離器等)が特に砂等の非常に粗い粒子材料の場合に広範囲で摩耗してしまうことである。
前述したように、構成要素が例えばいわゆる造形プラットフォーム上に造られてもよく、それにより、粒子材料充填物及びそこに受けられる構成要素は、造形工程の終わりに造形プラットフォーム上に配置される。一方、造形プラットフォームは、いわゆる造形ボックス内に受けられてもよい。十分に/適切に注入可能な粒子材料においては、又は、十分に/適切に注入可能な粒子材料充填物の場合には、緩い粒子材料が造形空間から下方へ落下する/垂れ落ちるように、構成要素を粒子材料充填物から開包するために造形プラットフォームに形成される選択的に閉鎖可能な貫通穴を開放すれば足りる場合がある。したがって、多くの場合、粒子材料は十分な態様で流出でき/垂れ落ちることができる。必要に応じて、それぞれの開口の上側にキャビティが形成される(それぞれの開口の上側のいわゆる「ブリッジ形成」)ように例えば緩い粒子材料のみがそれぞれの開口の直上の領域で流出する場合には、粒子材料が例えば振動によって及び/又は空気を吹き付けることによって更に緩い状態になる場合があり、及び/又は、貫通穴を通じて粒子材料を吸引するべく吸入流が使用される場合がある。
例えば、国際公開第2007/139938号パンフレット(特にその図3A〜図3C参照)は、互いに垂直に離れて配置される2つの有孔プレートの使用を開示し、これらのプレートの穴が水平方向に互いに対してオフセットされるように配置される。対象物を造った後、下側有孔プレートの下側に真空が印加され、それにより、粒子材料が下方に吸引される。また、これらの穴を互いに位置合わせするために、下側有孔プレートが上側有孔プレートに対して水平方向に移動できるように構成されてもよい。言い換えると、上側有孔プレートは出口開口を有する造形プラットフォームを形成し、この場合、出口開口は、オフセットされる下側有孔プレートによって(造形工程中に)閉じられる。この実施形態の欠点は、一方では、十分に強力な吸引流が必要なことであり、他方では、比較的複雑な造形プラットフォーム構造である。
米国特許出願公開第2008/0241404号明細書も造形チャンバから造形プラットフォームを介して未固結粒子材料を下方に排出するように構成される造形プラットフォームを開示する。例えばその図1を参照されたい。米国特許出願公開第2008/0241404号明細書によれば、造形プラットフォームが格子部材を備え、該格子部材の開口が造形工程中に下側フラップによって閉じられる。造形工程後にフラップを開放することにより、未固結粒子材料を造形チャンバから排出できる。
米国特許出願公開第2002/0090410号明細書は、一方では空気が側方で(第1の側で)吹き込まれ、他方では造形材料が側方で(第1の側と反対の第2の側で)造形空間の側方造形空間壁又は垂直周壁を通じて吸引により引き出される、開包方法を開示する。したがって、米国特許出願公開第2002/0090410号明細書によれば、未固結粒子材料が、未固結粒子材料の側方吹き込みと相まって側方で吸引される。この目的のため、それに対応して側壁を高く寸法付けなければならない。これは、吹き込み/吸引のための側方開口を造形工程中に造形プラットフォームの下側に位置させなければならないからである。
別の開包方法は、国際公開第2005/025780号パンフレットから知られている。この文献は、構成要素の生成後に造形プラットフォームを吸引位置に移動させ、その後、側方吸引流によって構成要素を開包することを提案し、それにより、未固結造形材料を取り出すことができるとともに、形成体及びキャリア又は造形プラットフォームを冷却することができる。この場合も、側壁が対応して高くなるように寸法付けられなければならない。
最後に、国際公開第01/10631号パンフレットは、多孔質となるように構成される造形プラットフォームを開示し、この場合、ガスが複数の孔又は開口のそれぞれを介して底部から吹き込まれ、それにより、一種の流動床が生成されるとともに、生成される対象物を取り囲む粒子材料が緩い状態になる。緩い材料は、特に造形空間の傾斜に関連して造形プラットフォームを上方に移動させることによって、造形空間から上方へ除去される。例えば国際公開第01/10631号パンフレットの図3及び図4を参照されたい。流動床が存在する場合に造形空間を傾斜させることにより、構成要素が流動床で移動して例えば互いに又は造形空間の周壁と衝突し/ぶつかり、その結果、構成要素を破損させる場合がある。
例えば大きな造形空間又は大きな造形ボックスにおいても簡単であるがそれにもかかわらず、信頼できる粒子材料充填物からの構成要素の除去/開包を可能にする方法及び/又は装置を提供することが本発明の目的と見なされ得る。
本発明は、請求項1に係る構成要素を開包する方法を提供する。本発明に係る方法の更なる実施形態が従属請求項2〜11に記載される。請求項12及び請求項13は、本発明に係る開包方法に適合される生成方法を記載する。請求項14は、本発明に係る構成要素を開包するための装置を記載し、また、請求項15は、本発明に係る装置の更なる実施形態を記載する。
様々な実施形態によれば、例えば大きな造形空間又は大きな造形ボックスにおいても簡単であるがそれにもかかわらず信頼できる粒子材料充填物からの構成要素の除去/開包を可能にする方法及び/又は装置が提供される。
様々な実施形態によれば、製造された構成要素及び粒子材料充填物がその受け入れ空間内に受けられる造形ボックスを次の造形作業のために迅速に利用できるように構成要素の開包を可能にする方法及び/又は装置が提供される。
様々な実施形態によれば、構造に関して簡単な造形ボックスに適した方法及び/又は装置が提供される。
様々な実施形態によれば、粒子材料充填物からの構成要素の開包を容易に自動化できる又は制御された態様で行なうことができる、すなわち、構成要素の部分的に自動化された又は完全に自動化された開包を可能にする方法及び/又は装置が提供される。
様々な実施形態によれば、例えば大きな造形空間又は大きな造形ボックスにおいても粒子材料充填物からの構成要素の迅速な開包を可能にする方法及び/又は装置が提供される。
様々な実施形態によれば、例えば大きな造形空間又は大きな造形ボックスにおいても粒子材料充填物からの構成要素の費用効率が高い開包を可能にする方法及び/又は装置が提供される。
様々な実施形態によれば、例えば粒子材料を再び使用するために構成要素から分離される粒子材料を容易に収集できる方法及び/又は装置が提供される。
様々な実施形態によれば、開包工程中に起こる粒子材料と接触する装置の摩耗及び裂けを低レベルに維持できる方法及び/又は装置が提供される。
様々な実施形態によれば、比較的低い造形ボックスで開包を行なうことができる方法及び/又は装置が提供される。
本発明は、未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形方法を用いて生成される構成要素(例えば、幾つかの構成要素)を開包するための方法について記載し、充填物は、構成要素と共に受け入れ空間内に配置され、受け入れ空間は、造形ボックスにおける上方向で開口する垂直周壁構造体によって外周側が制限され、高さ調整可能な造形プラットフォームが造形ボックス内に受けられ、造形プラットフォーム上には構成要素を含む粒子材料充填物が配置される。
例えば、造形ボックスは、幾つかの位置間で前後に移動できる可動造形ボックスであってもよい。この目的のため、造形ボックスには、例えば、それ自体の造形ボックス移動駆動部が設けられてもよい。これらの位置のうちの1つは、生成造形工程を実行する3Dプリンタ内の造形ボックス造形位置であってもよく、この位置では造形ボックスが造形空間を形成し、この造形空間内で生成されるべき構成要素が内部で製造される/造られる。別の位置は、例えば3Dプリンタの外側に配置される造形ボックス開包位置であってもよく、造形ボックスから構成要素を除去するために造形ボックスが造形ボックス開包位置へ移動される。少なくともこれらの2つの位置間の区間に造形ボックスのためのコンベヤシステム(例えば、ローラコンベヤ及び/又はレール構造体の形態を成す)が設けられてもよい。
造形ボックスには、例えば、それ自体の造形プラットフォーム昇降駆動部が設けられてもよく、この昇降駆動部を用いて高さ調整可能な造形プラットフォームを昇降させることができる。或いは、この種の造形プラットフォーム昇降駆動部は、それぞれに必要とされる位置に、すなわち、例えば、造形ボックス造形位置に及び造形ボックス開包位置に設けられてもよい。この場合、幾つかの造形ボックスが同じ昇降駆動部を一緒に使用してもよい。
造形ボックスの垂直周壁構造体は、例えば、平面視で例えば2つの長い辺と2つの短い辺とを有する長方形であってもよい。
造形プラットフォームは、例えば、貫通穴を伴うことなく構成されてもよい、及び/又は、構成要素の開包工程中に造形ボックス内にとどまってもよい(すなわち、造形プラットフォームは、開包工程中に造形ボックスから除去されない)。
構成要素は、例えば、結合剤(例えば、多成分結合剤の結合剤成分)が粒子材料の既に塗布された層上に選択的に印刷される結合剤印刷方法を用いて、又は代わりに、例えば選択的レーザ焼結を用いて製造されてもよい。しかしながら、他の生成造形方法、例えば粉体ベース製造法も同様に想像できる/想定し得る。当業者はこの種の製造方法に精通しており、また、これらの方法は例えば前述の文献に記載されている。
例えば、いわゆるコータを用いて造形プラットフォームに第1の粒子材料層を塗布した後、第1の粒子材料層は、例えば適切な印刷装置を用いて例えば適した結合剤をインプリントすることによって、その一部の領域が選択的に固結され/固化されてもよい。その後、造形プラットフォームが一層の厚さだけ下方に下降されてもよく、第2の粒子材料層が第1の粒子材料層上に塗布され、及び、第2の粒子材料層がその一部の領域で選択的に固結されてもよい。これらのステップは、構成要素が完成されるまで繰り返されてもよい。そのような方法で使用されるのに適した印刷装置、適したコータ、適した造形ボックス、及び、適した設備は、例えば、以下の出願/特許、すなわち、ドイツ特許出願公開第102009056695号明細書、ドイツ特許出願公開第102009056688号明細書、ドイツ特許出願公開第102009056689号明細書、ドイツ特許出願公開第102009056686号明細書、ドイツ特許出願公開第102009056696号明細書、ドイツ特許出願公開第102009056694号明細書、及び、ドイツ特許出願公開第102009056687号明細書に記載されており、その開示内容はこの参照によって本願に組み入れられる。
未固結粒子材料の粒子材料充填物は、造形工程/製造工程の終わりに造形ボックスによりその造形空間内又は受け入れ空間内に受けられ、粒子材料充填物中には1つ以上の構成要素が含まれ又は埋め込まれる。言い換えると、少なくとも1つの構成要素は、少なくとも一部が粒子材料充填物によって取り囲まれる。幾つかの構成要素は、例えば、造形空間内の共通の水平な層内又は平面内に配置されてもよく(この場合、構成要素は同時に又は互いの次に製造されてしまっている)、及び/又は、造形空間内に互いに上下に垂直方向で配置されてもよい(この場合、構成要素は互いに前後して製造されてしまっている)。
少なくとも1つの構成要素は、(それぞれ連続する粒子材料層の選択的に固結された部分領域の)固結粒子材料から形成され、また、例えば、鋳型又は鋳造コア、例えば砂鋳型又は砂鋳造コアであってもよい。
粒子材料(又は「造形材料」)が例えば砂粒子を備えてもよい。例えば、砂粒子が粒子材料のために使用されてもよく、砂粒子は、石英砂粒子、酸化アルミニウム砂粒子、ジルコン砂粒子、オリビン砂粒子、ケイ酸砂粒子、クロマイト砂粒子、及び、これらの組み合わせから成るグループから選択される。しかしながら、粒子材料は、他の造形粒子、例えば金属又は合成材料粒子を同様に備えてもよく、そのため、本発明は砂粒子の使用に限定されない。粒子材料は、例えば、90〜250μmの平均粒径、例えば90〜200μmの平均粒径、例えば110〜180μmの平均粒径を有する造形粒子を有してもよい。構成要素を主に構成するいわゆる造形粒子に加えて、粒子材料は、添加剤、例えば多成分バインダの成分を備えてもよい。添加剤は液体及び/又は固体の形態で存在してもよい。
粒子材料充填物中に埋め込まれる構成要素は、その生成後、いわゆる開包ステップにおいて未固結粒子材料から十分に自由にされなければならない。言い換えると、構成要素は、このステップ中に十分な態様で露出される。ここで、未固結粒子材料という用語は、他の粒子に結合されず、それにより、構成要素を形成する粒子のこと、すなわち、層のそれぞれの選択的に固結された部分領域外の粒子のことである。
本発明によれば、実際の開包は、従来技術における一般的な方法に係る場合のように造形空間内で又は造形ボックス内で行なわれず、粒子材料充填物(又はむしろ未固結粒子材料の「積層体」)が最初に構成要素と共に補助フレームへ移送され、この目的のために、補助フレームが造形ボックスの垂直上側に配置される。
したがって、造形ボックスをその後の造形作業のために迅速に利用できる。また、その造形プラットフォームを含む造形ボックスは、その構造に関して簡単であるように構成されてもよい。例えば、高い側壁構造体及び/又は閉鎖装置を伴う有孔造形プラットフォームを造形ボックスに設ける必要がない。
更なる過程では、任意の困難を伴わずして補助フレームへ移送された構成要素を粒子材料充填物から開包でき、又は、構成要素を補助フレームから除去できる。この点において、方法は、大きな造形ボックスにも適し、簡単な信頼できる開包を可能にする。開包工程は、比較的迅速に妥当なコストで行なうことができる。
また、記載された工程は、構成要素の少なくとも部分的な開包工程を自動化方式で行なうのに適している。
詳細には、方法において、以下のステップが行なわれてもよい。すなわち、下方で開口する垂直周壁構造体を有するとともに構成要素を含む粒子材料充填物を受けるように構成される補助フレームが、造形ボックスの垂直周壁構造体の垂直上側に配置され、
造形プラットフォームが上方へ移動され、それにより、構成要素を含む粒子材料充填物が造形ボックスから補助フレームへ移送されて補助フレーム内に受けられ、
構成要素を含む粒子材料充填物を内部に受けた補助フレームと造形ボックスとが互いに離間され、それにより、造形ボックスが後続の造形作業のために自由になり、
構成要素は、粒子材料充填物から少なくとも部分的に開包されて補助フレームから除去される。
例えば、補助フレームは、その垂直周壁構造体が実質的に造形ボックスの垂直周壁構造体の延在部のような状態で配置される。言い換えると、両方の垂直周壁構造体がほぼ位置合わされてもよい。
例えば、補助フレームは、造形ボックス上に直接に載置してもよく、又は、例えば造形ボックスの上側に、例えば垂直方向の遊びを伴って、すなわち、小さな垂直距離を隔てて、造形ボックスに垂直方向で隣接して配置されてもよい。
造形ボックスは、例えば、造形ボックスの上側に補助フレームを配置するときに前述の造形ボックス開包位置へ配置され又は移動されてもよい。
造形プラットフォームを上方へ移動させることは、例えば、前述の一体型造形ボックス昇降駆動部又は「共有」昇降駆動部を使用して行なわれてもよい。
造形プラットフォームは、例えば、実質的に造形ボックスの垂直周壁構造体の上縁又はその付近の所まで上方へ移動される。
構成要素を含む粒子材料充填物を内部に受けた補助フレームと造形ボックスとを互いに離れるように移動させるために、例えば、造形ボックス及び/又は補助フレームは、例えば(それぞれ)側方に又は水平に移動されてもよい(以下を参照)。側方移動が実際に真価を発揮した場合であっても、基本的に、例えば補助フレームを上方へ移動させるために例えば別の方法として垂直移動を行なことができる(以下を参照)。
様々な例示的な実施形態によれば、補助フレーム内に受けられる構成要素は、例えば、粒子材料充填物の粒子材料を補助フレームの下側開口を通じて補助フレームから除去することによって、例えば粒子材料が補助フレームから下方へ垂れ落ちることによって粒子材料充填物から少なくとも部分的に開包されてもよい。構成要素は、例えば最初に保持されてもよく、或いは、別の方法として、補助フレームの内部から下側開口を通じて未固結粒子材料と共に除去されてもよい。しかしながら、基本的に、例えば補助フレームの上側開口を通じて粒子材料を吸引によって排出する、引き出すことも、たとえこの方法が多くの時間を要する場合であっても想定し得る。粒子材料充填物の粒子材料が例えば補助フレームから下方へ垂れ落ちることによって補助フレームから補助フレームの下側開口を通じて除去される場合、粒子材料充填物は、粒子材料を少なくとも断面で緩い状態にするために、必要に応じて(例えば、粒子材料が鈍い垂れ落ち挙動を伴う場合)流体(例えば加圧流体、例えば加圧ガス、例えば加圧空気)の流れによって更に吹き飛ばされてもよい(この点において、粒子材料充填物全体が例えば流動床中へ移送されてもよい)。この目的のため、粒子材料充填物に対して下側から吹き付けるための対応するノズルが後述するように多孔質プレート形状構造体及び/又は排出構造体(例えば、格子又は篩の形態を成す)に取り付けられてもよい。
様々な例示的な実施形態によれば、構成要素は、例えば、補助フレーム及び構成要素を互いに対して移動させることによって補助フレームから除去されてもよい。
様々な例示的な実施形態によれば、開包及び除去は、同時に、重なり合う態様で、又は、連続的に行なわれてもよい。
構成要素を粒子材料充填物から少なくとも部分的に開包するため及び構成要素を補助フレームから除去するために、補助フレームは、簡単な例示的な実施形態によれば、造形ボックスの近傍に配置されるテーブルの上に側方へ移動されてもよい。補助フレームがその後に粒子材料充填物から引き上げられる又は分離される場合には、粒子材料充填物又はむしろ「未固結粒子材料の積層体」が横に広がり、例えばブラシによる別の露出後に必要に応じて粒子材料充填物から構成要素を除去できる。
或いは、補助フレームが例えばスライドの垂直上側に配置されるように側方に移動されてもよく、それにより、補助フレームの下側開口を通じて構成要素及び粒子材料充填物を一緒に補助フレームからスライドに沿って除去できる。
同様に、別の簡単な例示的実施形態によれば、補助フレームは、例えば、造形ボックスの近傍に配置される多孔質粒子材料排出構造体(例えば、格子又は篩の形態を成す)の上に側方へ移動されてもよく、それにより、粒子材料充填物の未固結粒子材料が粒子材料排出構造体を通じて下方へ垂れ落ちてもよく、構成要素は多孔質粒子材料排出構造体によって保持される。多孔質粒子材料排出構造体は、例えば、粒子材料収集容器に又は粒子材料収集容器よりも上側に配置されてもよい。
様々な実施形態によれば、補助フレームは、例えば、プレート形状構造体の上に相対的に移動されてもよく、又は、プレート形状構造体の上側に配置されてもよく、或いは、プレート形状構造体は、造形ボックス内で造形プラットフォームと構成要素を含む粒子材料充填物との間に設けられてもよいとともに、粒子材料充填物と共に補助フレームへ移送されてもよい(以下も参照)。プレート形状構造体及び補助フレームは、例えば、構成要素を開包するために互いに離れるように移動されてもよく、それにより、粒子材料充填物(随意的に構成要素と共に)が補助フレームの下側開口を通じて例えば多孔質粒子材料排出構造体上へ排出されてもよい。それぞれのプレート形状構造体は、例えば、多孔質であるように、すなわち、未固結粒子材料を透過するように構成されてもよく、それにより、構成要素の取り扱いが容易となる。この場合、構成要素は、例えば、未固結粒子材料がプレート形状構造体を通じて下方へ垂れ落ちる間、プレート形状構造体によって保持されてもよい。
この点において、多孔質プレート形状構造体は、例えば、篩及び/又は格子及び/又は有孔プレートによって形成されてもよい。
多孔質プレート形状構造体は例えば金属から形成されてもよい。
多孔質プレート形状構造体は、未固結粒子材料を挿通垂下させ、それにより、構成要素を少なくとも部分的に開包するように構成されてもよい。多孔質プレート形状構造体は、構成要素を保持するように更に構成されてもよい。
したがって、少なくとも部分的な開包が多孔質プレート形状構造体を通じて行なわれてもよい。
様々な実施形態によれば、例えば多孔質(すなわち、未固結粒子材料を透過する)であるように形成されてもよいプレート形状構造体が造形ボックス内で造形プラットフォームと構成要素を含む粒子材料充填物との間に配置されてもよく、プレート形状構造体は、その上に配置されて構成要素を含む粒子材料充填物と一緒に、造形ボックスから補助フレームへ移送されるとともに、粒子材料充填物及び補助フレームと一緒に、例えば粒子材料収集装置の垂直上側の位置へ向けて造形ボックスから相対的に離間される。
例えば、補助フレーム、粒子材料充填物、及び、プレート形状構造体は、粒子材料収集装置の垂直上側の位置へ向けて側方に又はむしろ水平に移動されてもよい。
造形ボックス内に受けられるプレート形状構造体は、例えば、造形プラットフォームとほぼ同じサイズを有してもよい。
プレート形状構造体は、例えば、補助フレームへ移送されてしまった後に、例えばプレート形状構造体のそれぞれの凹部と係合する1つ以上の直線的に移動できるボルトを備える例えばロック/固定構造体を用いて補助フレームに固定されてもよい。この場合、補助フレームは、例えば、造形ボックスから垂直に離れるように移動されてもよく、又は、例えば、側方離間後に、自由に、すなわち、プレート形状構造体を下側から支持する必要なく移動されてもよい。
しかしながら、補助フレームとプレート形状構造体とを互いに固定する或いはそれらを連結させる必要はなく、また、プレート形状構造体は、例えば、補助フレームの相対離間中に、例えば適切なラック上で又は多孔質粒子材料排出構造体(例えば、格子又は篩の形態を成す)上で下側から支持されてもよい。
様々な実施形態によれば、構成要素を含む粒子材料充填物を内部に受けた補助フレーム及び造形ボックスは、例えば構成要素を含む粒子材料充填物を内部に受けた補助フレームを例えばガイド構造体に沿って側方へ移動させることによって、互いに側方へ離間されてもよい。
補助フレーム及び造形ボックスを互いに側方に離間させるとき、粒子材料充填物は、例えば水平支持構造体上に配置されてもよく、例えば水平支持構造体上へ押し進められてもよい。水平支持構造体は、例えば、格子及び/又は例えば多孔質であるプレート形状構造体によって形成されてもよい。
様々な実施形態によれば、構成要素を含む粒子材料充填物を内部に受けた補助フレームは、例えば多孔質である(すなわち、未固結粒子材料を透過する)ように構成されてもよい(「外部」)プレート形状構造体の垂直上側に配置されてもよく或いはむしろプレート形状構造体の上に相対的に移動されてもよい。「外部」プレート形状構造体は、例えば、造形ボックスの側方に隣接して実質的に造形ボックスの上縁領域の高さに配置されてもよい。この場合、補助フレームは、粒子材料充填物の移送時(例えば、それ自体が移動されてもよい)にプレート形状構造体の垂直上側(例えば直接にプレート形状構造体上)の位置へ向けて横方向に相対的に移動されてもよい。この点において、プレート形状構造体は、例えば、造形プラットフォームよりも大きくなる、例えば造形ボックスよりも大きくなるように形成されてもよい。
様々な実施形態によれば、プレート形状構造体が粒子材料収集装置の上側に配置されてもよく、又は、補助フレームは、構成要素を含む粒子材料充填物を内部に受けた状態で、最初に、プレート形状構造体の上に移動された後、プレート形状構造体と共に粒子材料収集装置の上に移動されてもよい。
例えば、粒子材料収集装置は、粒子材料収集容器及び/又は多孔質粒子材料排出構造体を備えてもよい。
様々な実施形態によれば、多孔質プレート形状構造体の貫通穴は、補助フレームからの粒子材料の排出を減らすために、(補助フレームを多孔質プレート形状構造体の垂直上側の位置へ至らせるための)補助フレームと多孔質プレート形状構造体との間の相対的な側方移動中に(例えば少なくとも一時的に)粒子材料で満たされてもよく及び/又は覆われてもよい。これにより、構成要素が多孔質プレート形状構造体に擦り付きその結果として損傷されることを防止できる。言い換えると、補助フレームが多孔質プレート形状構造体の上に完全に配置されてしまう前に粒子材料の排出の結果として構成要素が沈み込んで構成要素が多孔質プレート形状構造体と接触することを防止できる。例えば、開口は、例えば多孔質プレート形状構造体の上側又は下側に配置されてもよい例えばスライド/プッシャプレートを用いてプレート構造体によって覆われてもよい。
様々な実施形態によれば、構成要素を含む粒子材料充填物は、粒子材料充填物からの構成要素の少なくとも部分的な開包中に、多孔質プレート形状構造体上に、例えば前述した多孔質プレート形状構造体上に配置されてもよい。加えて/この状態で、構成要素を含む粒子材料充填物は、例えば、補助フレームによって外周が取り囲まれてもよい。一方、多孔質プレート形状構造体は、粒子材料収集装置の上側に配置されてもよい。粒子材料収集装置は、例えば、造形ボックスの隣に配置されてもよい。
様々な実施形態によれば、少なくとも部分的に開包された構成要素は、多孔質プレート形状構造体及び補助フレームと共に構成要素移送ステーションへ移動されてもよく、この構成要素移送ステーションで構成要素及び多孔質プレート形状構造体が補助フレームから分離されるととともに、構成要素移送ステーションから構成要素が例えば多孔質プレート形状構造体と共に例えば構成要素ストックへ供給される。構成要素移送ステーションは、例えば、粒子材料収集装置の隣に配置されてもよい。構成要素移送ステーションは、例えば、多孔質プレート形状構造体を堆積させるための高さ調整可能な堆積構造体を備えてもよい。構成要素移送ステーションは、例えば、多孔質プレート形状構造体をその上に配置される構成要素と共に補助フレームから分離する/除去するために下方へ移動されてもよい。随意的な構成要素ストックが例えば構成要素移送ステーションの隣に配置されてもよい。構成要素ストックは、例えば、幾つかの構成要素を内部で受けることができる棚であってもよい。
様々な実施形態によれば、造形ボックスは、工程の初めに粒子材料収集装置の隣の造形ボックス開包位置に配置されてもよく、補助フレームは、ガイド構造体に沿って、造形ボックス開包位置から粒子材料収集装置へ移動でき/移動され、随意的に粒子材料収集装置を介して前述の移送ステーションへ更に移動でき/移動される。ガイド構造体は、例えば、水平なガイド構造体であってもよい。ガイド構造体は、例えば、直線状のガイド構造体であってもよい。
様々な実施形態によれば、以下が適用されてもよい。
補助フレームの垂直周壁構造体が上方で更に開口してもよい(この場合、上側開口を通じて流体の流れが例えば粒子材料充填物及び/又は構成要素へ方向付けられてもよい)、及び/又は、
補助フレームの垂直周壁構造体は、造形ボックスの垂直周壁構造体の高さ以上の高さを有してもよい、及び/又は、
補助フレームの垂直周壁構造体により制限される空間と造形ボックスの垂直周壁構造体により制限される空間とが水平断面で同じ形状及び/又は同じサイズを有してもよい、及び/又は、
補助フレームには、補助フレームが構成要素を含む粒子材料充填物を内部に受けた状態で造形ボックスに対して側方に移動される間に上方に移動される造形プラットフォームを清浄化するように構成される清浄化装置が設けられてもよい。清浄化装置は、例えば、垂直周壁構造体の外面に装着されてもよい。清浄化装置は、例えば、剥離/拭き取り部材、例えばブラシを備えてもよい。
様々な実施形態によれば、補助フレームを造形ボックスの垂直周壁構造体の上側に配置するステップ、及び/又は、造形プラットフォームを上方へ動かす/移動させるステップ、及び/又は、補助フレームと造形ボックスとを互いに離間させるステップ、及び/又は、構成要素を少なくとも部分的に開包するステップ、及び/又は、構成要素と補助フレームとを互いに除去するステップ、及び/又は、造形ボックスを粒子材料収集装置の隣の造形ボックス開包位置に最初に配置するステップ、及び/又は、開包された構成要素を多孔質プレート形状構造体及び補助フレームと共に構成要素移送ステーションへ移動させるステップ、及び/又は、構成要素及び多孔質プレート形状構造体を補助フレームから分離するステップ、及び/又は、開包された構成要素を構成要素ストックへ供給するステップが、自動化方式で行なわれてもよい。
本発明の様々な実施形態によれば、前述したようにこのように製造される構成要素を開包するための方法と組み合わせて生成造形工程を用いて1つ以上の構成要素を生成するための方法が提供される。
この点において、全ての構成要素は、生成造形方法において、平面視で、例えば単一の水平構成要素層を成して、造形ボックスにより形成される造形空間内で互いに隣接して生成される。
これに代えて又は加えて、構成要素若しくは構成要素のうちの1つ以上又は全部は、生成造形方法でそれぞれの構成要素と共に形成されるそれぞれの支持構造体又は保持構造体を備え、それにより、構成要素を開包するとき、例えば未固結粒子材料が補助フレームから下方へ排出されるときに、それぞれの構成要素の損傷及び/又は構成要素による(例えば、多孔質プレート形状構造体の)1つ以上の開口の被覆が回避される。この点において、生成造形方法では、1つ以上の保持フレームが共成形されてもよく、この場合、1つ以上の構成要素がそれぞれそれらの対応する支持構造体又は保持構造体により保持され、及び/又は、幾つかの構成要素は、それらのそれぞれの支持構造体又は保持構造体によって互いに接続されてもよく、及び/又は、構成要素若しくは構成要素のうちの1つ以上又は全部は、それらのそれぞれの支持構造体又は保持構造体によって造形ボックス内に受けられる(例えば多孔質)プレート形状構造体と接続されてもよい。
本発明の様々な実施形態によれば、例えば前述したようにこのように製造される構成要素を開包するための方法と組み合わせて、生成造形工程を用いて1つ以上の構成要素を生成するための方法が提供される。
方法によれば、1つ以上の構成要素は、可動造形ボックスにおける上方で開口する垂直周壁構造体により外周が制限される造形空間内で生成され、この場合、高さ調整可能な造形プラットフォームが造形ボックス内に受けられ、造形プラットフォームは、製造方法を使用して造形プラットフォームの上側で構成要素を含む粒子材料充填物を形成するために、製造工程の過程で下降される。
造形工程の前に、(例えば多孔質)プレート形状構造体が可動造形ボックス(前述したように形成されてもよい)の造形プラットフォーム上に配置され、プレート形状構造体は、1つ以上の構成要素の開包のためにこれらの構成要素の生成後に造形プラットフォームを上方へ移動させることによって構成要素を含む粒子材料充填物と共に造形ボックスから除去され得るとともに、補助フレーム内へ移送され得る。
造形ボックスは、例えば、造形工程中に3Dプリンタ内に配置されてもよく、また、開包のために3Dプリンタから造形ボックス開包位置へ向けて移動されてもよい。プレート形状構造体は、例えば、造形工程前に遊離するように造形プラットフォーム上に配置されてもよい。多孔質プレート形状構造体の場合、多孔質プレート形状構造体の穴が造形工程の初めに充填されてもよく、また、1つ以上の「犠牲」層が随意的に多孔質プレート形状構造体上に配置されてもよい。造形プラットフォーム自体が貫通穴を有さなくてもよい。造形プラットフォームは、例えば、実質的に垂直周壁構造体の上縁に至るまで移動されるように構成され、それにより、プレート形状構造体は、1つ以上の構成要素をそれらの製造後に開包するために、構成要素を含む粒子材料充填物と共に造形プラットフォームを上方へ移動させることによって造形ボックスから除去されてもよく、また、補助フレームへ移送されてもよい。
様々な実施形態によれば、未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形方法を用いて生成される構成要素を開包するための装置が提供され、充填物が構成要素と共に受け入れ空間内に配置され、受け入れ空間は、可動造形ボックスにおける上方で開口する垂直周壁構造体によって外周が制限され、高さ調整可能な造形プラットフォームが造形ボックス内に受けられ、造形プラットフォーム上には構成要素を含む粒子材料充填物が配置され、可動造形ボックスが造形ボックス開包位置に移動可能であり、装置は、
下方で開口する垂直周壁構造体を有するとともに、第1の位置から第2の位置へガイド構造体に沿って移動できる補助フレームであって、第1の位置では、補助フレームが、可動造形ボックスの造形ボックス開包位置へ移動された可動造形ボックスの垂直周壁構造体の垂直上側に配置される、補助フレームと、
補助フレームが第2の位置に配置されるときに補助フレームの垂直下方に配置される粒子材料収集装置と、
を備える。
第1及び第2の位置は、例えば、互いに水平に隣り合うように配置されてもよい。ガイド構造体は、例えば、水平なガイド構造体であってもよい。ガイド構造体は、例えば、直線状のガイド構造体であってもよい。
粒子材料収集装置は、例えば、その上縁領域が造形ボックスのその造形ボックス開包位置にある上縁領域とほぼ同じ高さ又はそれよりも幾分下側に配置されるような高さを有してもよい。
例えば、粒子材料収集装置は、例えば多孔質プレート形状構造体及び/又は粒子材料収集容器のための支持構造体としての役目を果たしてもよい多孔質粒子材料排出構造体(例えば格子又は篩の形態を成す)を備えてもよい。
吹き込み装置が例えば補助フレームのその第2の位置における上側に設けられてもよく、吹き込み装置は、補助フレームの上側開口を通じて構成要素上へ流体ジェット(例えば空気ジェット)を方向付けるように構成される。
装置は、例えば、造形ボックスを更に備えてもよい。
様々な実質的によれば、装置は、
構成要素移送ステーションであって、補助フレームがガイド構造体に沿って第1の位置から第2の位置を介して第3の位置へ移動でき、第3の位置で補助フレームが構成要素移送ステーションの垂直上側に配置される、構成要素移送ステーション、及び/又は、
前述の方法の1つ以上のステップ又は全てのステップを自動化方式で実行するように構成される制御装置、
を更に備えてもよい。
第2及び第3の位置は、例えば、互いに水平に隣り合うように配置されてもよい。
構成要素移送ステーションは、前述したように構成されてもよく、すなわち、例えば、プレート形状構造体を堆積させるための高さ調整可能な堆積構造体を備えてもよく、堆積構造体は、粒子材料収集装置の上縁領域の高さに至るまで実質的に(少なくとも)移動できる。
装置は、例えば、前述の構成要素ストックを更に備えてもよい。
装置が例えばプレート形状構成要素のストックを更に備えてもよく、それにより、補助フレームは、次の造形作業のために新たなプレート形状構造体を空の造形ボックスに取り込むことができる。
本発明の更なる特徴及び利点は、本明細書中に組み入れられる添付図面に及び以下の詳細な説明に詳しく例示され又は記載され、添付図面及び以下の詳細な説明は共に本発明の特定の原理を示す役割を果たすものとする。
以下、図面を参照して、異なる実施形態に基づいて本発明を詳しく例示する。
図1a及び図1bは、未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第1の実施形態に係る装置を示す。 図2a及び図2bは、図1a及び図1bの装置を使用する、未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第1の実施形態に係る方法を示す。 図3a及び図3bは、図1a及び図1bの装置を使用する、未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第1の実施形態に係る方法を示す。 図4a及び図4bは、図1a及び図1bの装置を使用する、未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第1の実施形態に係る方法を示す。 図5a及び図5bは、図1a及び図1bの装置を使用する、未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第1の実施形態に係る方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第2の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第2の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第2の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第2の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第2の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第2の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第2の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第2の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第3の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第3の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第3の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第3の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第3の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第3の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第3の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第3の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第4の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第4の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第4の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第4の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第4の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第4の実施形態に係る装置及び方法を示す。 未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための本発明の第4の実施形態に係る装置及び方法を示す。
図中、適切な場合には、同一又は同様の部材に同一の参照数字が与えられる。
図1a及び図1bは、未固結粒子材料の粒子材料充填物から生成造形工程を用いて製造される構成要素を開包するための装置100(以下、「開包装置」とも称される)を示し、充填物は、構成要素と共に受け入れ空間内に配置され、受け入れ空間は、可動造形ボックスの垂直周壁構造体によって外周が制限され、垂直周壁構造体は上方向が開口しており、高さ調整可能な造形プラットフォームが可動造形ボックス内に受けられ、造形プラットフォーム上には構成要素を含む粒子材料充填物が配置され、また、可動造形ボックスは造形ボックス開包位置に移動され得る。図1a及び図1bにより示されるように、造形ボックス開包位置は3Dプリンタ(図示せず)の外側に配置され、3Dプリンタでは、例えば結合剤を選択的に印刷することにより又は選択的なレーザ焼結により、造形ボックスにより形成される造形空間内で構成要素が製造された。
図1a及び図1bにより示されるように、装置100は、造形ボックス10、補助フレーム20、粒子材料収集装置30、随意的な構成要素移送ステーション40、随意的な構成要素ストック50、及び、多孔質プレート形状構造体15の随意的なストック60を備える。ここで、これらの構成要素について詳しく説明する。
造形ボックス10は、上方向で開口する垂直周壁構造体12を有する。図示のように、垂直周壁構造体12は、例えば、上から見たときに長方形であるように構成されてもよい。
ここで、造形ボックス10は、一例として、造形ボックスにより形成される造形空間内で構成要素を製造するために造形ボックスが3Dプリンタ(図示せず)内に配置される造形ボックス造形位置と造形ボックス開包位置との間で少なくとも前後に移動され得る可動造形ボックス10として構成される。この点において、図1aは随意的な搬送システム(ここでは、一例として、ローラコンベヤ19の形を成す)を示唆し、該搬送システム上で/を用いて造形ボックス10がその造形ボックス開包位置に移動され得る。造形ボックス10は、その造形ボックス開包位置で、例えば、所定の位置に固定され及び/又は方向付けられてもよい。しかしながら、本発明が可動造形ボックスに良く適している場合であっても、本発明がそのような可動造形ボックスに限定されないことが理解されるべきである。
高さ調整可能な造形プラットフォーム14が造形ボックス10内に受けられ、製造工程中に構成要素又は構成要素を含む積層体が造形プラットフォーム上で造られる。製造工程の初めに、造形プラットフォーム14が上方へ移動され得る。製造工程中、造形プラットフォーム14が一層の厚さだけそれぞれ徐々に下げられてもよい。製造工程の終わりに、造形プラットフォーム14が所定量だけ下方へ移動され、また、少なくとも1つの構成要素16を含む粒子材料充填物18が造形プラットフォームの上側に配置される。製造工程中及び開包工程中、造形プラットフォーム14は、造形ボックス10に組み込まれるそれ自体の昇降駆動部によって駆動されてもよく、或いは代わりに、3Dプリンタ又は開包装置に固定態様で設置される据え付け昇降駆動部によって駆動されてもよい。
補助フレーム20は、下方向で開口する垂直周壁構造体22を有する。例えば、垂直周壁構造体22が上方向においても開口してもよい。ここで、補助フレーム20は、例えば、ガイド構造体24に沿って移動できる。図示のように、ガイド構造体は、水平ガイド構造体として(例えば、水平な直線状のガイド構造体として)構成されてもよく、この水平ガイド構造体に沿って補助フレームが水平に移動され得る。補助フレーム20は、少なくとも第1の位置と第2の位置との間で、随意的には補助フレームが随意的な構成要素移送ステーション40の上側で垂直に配置される第3の位置及び/又は補助フレームが随意的なストック60の上側で垂直に配置される第4の位置へも向けて、ガイド構造体24に沿って移動され得る。第1の位置において、補助フレーム20は、造形ボックス10の垂直な周壁構造体12の上側で垂直に配置され(造形ボックスがその造形ボックス開包位置に配置されるとき)、第2の位置において、補助フレーム20は、後述する粒子材料収集装置30の上側で垂直に配置される。この点において、図1a及び図1bでは、補助フレーム20が第1の位置と第2の位置との間に配置される。
また、補助フレーム20が随意的な清浄化装置26を備えてもよく、該清浄化装置26を用いて、補助フレーム20が第1の位置から第2の位置へ移動させる間に、上方に移動されてしまったプラットフォーム14が清浄化され(例えば拭き取られ)得る。これについては図1bを参照されたい。
粒子材料収集装置30は、補助フレームが第2の位置に配置されるときに、補助フレーム20の真下に垂直に配置される。粒子材料収集装置30は、例えば、造形ボックスがその造形ボックス開包位置に配置されるときに、造形ボックス10の隣に配置される。図1bに示されるように、粒子材料収集装置30は、例えば、その上縁領域(例えば、後述する多孔質粒子材料排出構造体32により形成される)が造形ボックスの造形ボックス開包位置で造形ボックス10の上縁領域とほぼ同じ高さに配置されるような高さを有してもよい。
粒子材料収集装置30は、例えば、断面が漏斗形状を成す桶の形態の粒子材料収集容器34を備える。例えば、粒子材料収集装置30は、例えば格子又は篩の形態を成す多孔質粒子材料排出構造体32などを更に備えてもよい。多孔質粒子材料排出構造体32は、例えば、開包工程中に構成要素及び/又は多孔質プレート形状構造体15のための支持体としての機能を果たしてもよい。多孔質粒子材料排出構造体32は、例えば、粒子材料収集容器34上に又は粒子材料収集容器34よりも上側に配置されてもよい。
随意的な吹き込み装置36が粒子材料収集装置30の上側に垂直に(及び、補助フレームの第2の位置では補助フレーム20の上側に垂直に)配置されてもよく、吹き込み装置36は、補助フレーム20の上側開口を通じて流体ジェット(例えば空気ジェット)を構成要素16上へ方向付けるように構成される。例えば、吹き込み装置36は、構成要素が補助フレームと共に吹き込み装置を通過して移動される間に例えば粒子材料を構成要素から吹き払う垂直なエアーカーテンを形成する1つ以上の吹き込みノズルを備えてもよい。
随意的な構成要素移送ステーション40は、補助フレームが第3の位置に配置されるときに、補助フレーム20の下側に垂直に配置される。構成要素移送ステーション40は、例えば、粒子材料収集装置30の隣に配置されてもよい。
図1bに示されるように、構成要素移送ステーション40は、例えば、構成要素16及び/又は多孔質プレート形状構造体15を堆積させる/支持するための堆積構造体/支持構造体42を備えてもよい。支持構造体42は、例えば高さ調整可能であってもよく、また、例えば、少なくとも粒子材料収集装置30の上縁領域の高さに至るまで移動できるように構成されてもよい。支持構造体42を下降させることにより、構成要素及び/又は多孔質プレート形状構造体15を補助フレームから分離できる。したがって、補助フレームは次の造形ボックスのために自由となる。図1bは、下降位置にある支持構造体を示す。
随意的な構成要素ストック50は、例えば、構成要素移送ステーション40の隣に配置されてもよい。例えば、構成要素ストック50は構成要素ストック棚52を備えてもよく、この構成要素ストック棚52には複数の構成要素16が例えばそれぞれの多孔質プレート形状構造体15と共に格納されてもよい。構成要素ストック50及び構成要素移送ステーション40は、例えば、補助フレーム20から構成要素移送ステーション40へ移送される構成要素16が棚52内の自由位置に自動的に受け入れられるように構成されてもよい。
多孔質プレート形状構造体15の随意的なストック60は、例えば、造形ボックスがその造形ボックス開包位置にあるときに造形ボックス10の隣に配置されてもよい。ストック60は、補助フレーム20が次の造形作業のために空の造形ボックス10に新たな多孔質プレート形状構造体15を供給できるように複数の多孔質プレート形状構造体15を保持する保持構造体62を有する。この目的のため、補助フレームは、ストック60の上側のその第4の位置へ移動されて、多孔質プレート形状構造体15を取り込むとともに、第1の位置へ再び移動されて、多孔質プレート形状構造体15を造形ボックス10へ移送してもよい。多孔質プレート形状構造体15を第4の位置で捕えるために、補助フレーム20には例えばロック装置が設けられてもよく、該ロック装置は、例えば、プレート形状構造体のそれぞれの凹部と選択的に係合する1つ以上の直線的に移動できるボルトを備える。ロック装置は、プレート形状構造体が造形ボックスから補助フレームへ移送されてしまった後にプレート形状構造体を補助フレームに対して固定するために開包工程中に使用されてもよい。
これに関し、本実施形態によれば、造形工程の前に多孔質プレート形状構造体15が造形ボックス10の造形プラットフォーム14上に配置され、その後、多孔質プレート形状構造体は、構成要素16を含む粒子材料充填物18と共に造形プラットフォームを上方へ移動させることによって構成要素を製造した後に1つ以上の構成要素16を開包するために造形ボックスから除去されるとともに補助フレーム20へ移送されることに留意されたい。これは、図1bによって示唆されるとともに、後に詳しく説明される。
多孔質プレート形状構造体15は、例えば、有孔プレートによって形成されてもよい。多孔質プレート形状構造体15は例えば金属から形成されてもよい。
開包装置100は、以下の工程、すなわち、
造形ボックス10を例えば造形ボックス造形位置から始めて造形ボックス開包位置へ移動させる工程、
補助フレーム20をそのガイド構造体24に沿って移動させる工程、
造形ボックスが開包位置にあるとともに補助フレームがその第1の位置に配置されるときに造形プラットフォーム14を上昇させる工程、
移送ステーション40の堆積構造体42を昇降させる工程、
構成要素16を移送ステーション40からストック50内へ格納する工程、
吹き込み装置36を用いて構成要素を吹き払う工程、
多孔質プレート形状構造体15を補助フレーム20に対してロックする工程、
のうちの1つ以上又は全てを制御するように構成される制御装置(図示せず)を更に備えてもよい。
ここで、図2a〜図5bを参照して、未固結粒子材料の粒子材料充填物18から生成造形工程を用いて製造される構成要素16を開包するための本発明の第1の実施形態に係る方法(以下、「開包工程」とも称される)について説明し、充填物18は、構成要素と共に、造形ボックス10の垂直周壁構造体12によってその外周側が制限される受け入れ空間内に配置され、垂直周壁構造体12は上方向で開口しており、高さ調整可能な造形プラットフォーム14が造形ボックス10内に受けられ、造形プラットフォーム14上には構成要素を含む粒子材料充填物が配置される。
本発明の第1の実施形態に係る開包工程では、上方向で開口する垂直周壁構造体22を有するとともに構成要素16を含む粒子材料充填物18を受けるように構成される補助フレーム20が、最初に、造形ボックス10の垂直周壁構造体12の上側に垂直に配置される。これが図2a及び図2bに示される。言い換えると、補助フレームがその第1の位置に配置される。
この際、図2bに示されるように、補助フレーム20の垂直周壁構造体22は、例えば、造形ボックス10の垂直周壁構造体12の延在部として垂直方向の遊びを伴って配置される。造形ボックスは、その造形ボックス開包位置にあるとともに、1つ以上の構成要素16を含む未固結粒子材料の粒子材料充填物18を受ける。ここで、粒子材料充填物18は一例として多孔質プレート形状構造体15上に配置され、多孔質プレート形状構造体15は造形プラットフォーム14上に配置される。すなわち、多孔質プレート形状構造体15は、造形ボックス10内で造形プラットフォーム14と構成要素16を含む粒子材料充填物18との間に配置される。
図3aによって示唆されるように、造形プラットフォーム14は、その後、この実施形態に係る開包工程において上方へ移動され、それにより、構成要素16を含む粒子材料充填物18は、造形ボックス10から補助フレーム20へ移送されて補助フレーム内に受けられる。この実施形態によれば、この際、多孔質プレート形状構造体15も補助フレーム20へ移送される或いはむしろ補助フレームのキャビティ内へ移動される。
図3bによって示唆されるように、構成要素を含む粒子材料充填物18を内部に受けた補助フレーム20及び造形ボックス10は、その後、この実施形態に係る開包工程において離間され、それにより、造形ボックス10が次の造形作業のために自由になる。この実施形態によれば、その際、多孔質プレート形状構造体15は、粒子材料充填物18及び補助フレーム20と共に、造形ボックス10から相対的に離間される。図示のように、構成要素16を含む粒子材料充填物18を内部に受けた補助フレーム20は、例えば、造形ボックス10から側方へ離間されてもよい。図示のように、構成要素16を含む粒子材料充填物18を内部に受けた補助フレーム20は、例えば、粒子材料収集装置30の垂直上方の位置へ移動されてもよい。随意的に、多孔質プレート形状構造体15が補助フレームに対してロックされてもよい。しかしながら、これは必須ではなく、多孔質プレート形状構造体15は、例えば、粒子材料収集装置30によって、例えばその多孔質粒子材料排出構造体32によって支持されてもよい。
図1bによって示唆されるように、補助フレーム20の側方移動中に粒子材料が補助フレーム20から多孔質プレート形状構造体15を通じて粒子材料収集装置30内へ下向きに既に排出されてもよい。図3bに示される補助フレーム20の第2の位置では、更なる粒子材料が補助フレーム20から多孔質プレート形状構造体15を通じて粒子材料収集装置30内へ下向きに既に排出されてもよい。随意的に、構成要素16が吹き込み装置36を用いて更に吹き払われ/吹き飛び除去されてもよい。
その結果、構成要素16が粒子材料充填物18から少なくとも部分的に開包される。
最終的に、開包された構成要素16が補助フレーム20から除去される。これは、例えば、随意的な構成要素移送ステーション40を用いて行なわれてもよい。
図4a及び図4bにより示唆されるように、少なくとも部分的に開包された構成要素16は、例えば、この目的のために多孔質プレート形状構造体15及び補助フレーム20と共に粒子材料収集装置30から構成要素移送ステーション40へ移動されてもよく、該ステーションでは構成要素16及び多孔質プレート形状構造体15が補助フレーム20から分離される。
この目的のため、堆積構造体42が例えば粒子材料収集装置30の高さまで移動されてもよく(図4a参照)、また、少なくとも部分的に開包された構成要素16が、その後、多孔質プレート形状構造体15及び補助フレーム20と共に粒子材料収集装置30から構成要素移送ステーション40へ移動されてもよい。その後、図4bにより示唆されるように、堆積構造体42が下降されてもよく、それにより、補助フレーム20が自由になって、構成要素16及び多孔質プレート形状構造体15が補助フレーム20から分離される。
図5aにより示されるように、補助フレーム20は、随意的に、多孔質プレート形状構造体15を捕えるためにその第4の位置へ移動されてもよい。
図5bにより示されるように、補助フレーム20は、その後、多孔質プレート形状構造体15を造形ボックス10へ取り込むために再び第1の位置へ移動されてもよい。
図5a及び図5bにより更に例示されるように、構成要素16は、例えば多孔質プレート形状構造体15と共に、例えば構成要素移送ステーション40から構成要素ストック50へ供給されてもよい。
前述した工程ステップの1つ以上又は全てが自動化方式で行なわれてもよい。
したがって、前述の方法を用いると、1つ以上の構成要素を容易に、確実に、及び、迅速に、すなわち、既存の/一般的な造形ボックスを使用して、つまり、造形ボックス、例えばその造形プラットフォームを後付けする又は再建する必要なく開包できる。
図6〜図13は、本発明の第2の実施形態に係る開包装置及び開包方法を示す。
可能な限り、既に記載された特徴を再び説明しないものとし、また、本発明の第1の実施形態に係る開包装置及び開包方法に対する違いについて主に説明するものとする。
図6〜図13には、搬送システム19、補助フレーム20のガイド構造体24、清浄化装置26、吹き込み装置36、及び、棚52などの第1の実施形態の特定の要素が示されないが、これらの要素がこの実施形態でも同様に含まれてもよいことが理解されるべきである。
第1の実施形態に対する1つの違いは、第2の実施形態によれば、造形工程前に造形ボックス10に多孔質プレート形状構造体15が設けられず、それにより、少なくとも1つ(ここでは、一例として3つ)の構成要素の製造後に多孔質プレート形状構造体15が充填物18と造形プラットフォーム14との間に配置されないことである。
代わりに、この実施形態にしたがって例えば「外部」多孔質プレート形状構造体15’が使用されてもよく、工程の過程で「外部」多孔質プレート形状構造体の上側に補助フレーム20が構成要素16を含む粒子材料充填物18を内部に受けた状態で配置され、又は、むしろ「外部」多孔質プレート形状構造体の上側で補助フレーム20が相対的に移動される。
「外部」多孔質プレート形状構造体15’は、例えば、造形ボックス10の側方に該造形ボックスの上縁領域とほぼ同じ高さで隣接して配置されてもよい。この点において、例えば、補助フレーム20は、粒子材料充填物18の移送時に多孔質プレート形状構造体15’の垂直上側の位置へ向けて側方に移動(図9参照)されてもよい。
第2の実施形態に係る開包工程では、最初に、図6に示されるように、第1の実施形態と同様、補助フレーム20は、その垂直周壁構造体22が造形ボックス10の垂直周壁構造体12の垂直上側に配置され、その後、図8に示されるように、造形プラットフォーム14が上方へ移動され、それにより、構成要素16を含む粒子材料充填物18が造形ボックス10から補助フレーム20へ移送されて補助フレーム内に受けられ、その後、図9に示されるように、構成要素16を含む粒子材料充填物18を伴う補助フレーム20と造形ボックス10とが離間され、それにより、造形ボックス10が新たな造形作業のために自由になり、その後、図11に示されるように、構成要素が粒子材料充填物から少なくとも部分的に開包され、最終的に、図13に示されるように、構成要素16が補助フレーム20から除去される。
第2の実施形態によれば、既に言及して図9に示されるように、補助フレーム20は、例えば、構成要素16を含む粒子材料充填物18を内部に受けた状態で(外部)多孔質プレート形状構造体15’の垂直上側に配置されてもよい。
構成要素16を含む粒子材料充填物18を内部に受けた補助フレーム20を多孔質プレート形状構造体15’の上に移動させた後、図10に示されるように例えば多孔質プレート形状構造体15’及び補助フレーム20が一緒に粒子材料収集装置30の上に移動されてもよい。この点において、少なくとも1つの構成要素16は、粒子材料が補助フレーム20から多孔質プレート形状構造体15’を通じて粒子材料収集装置30内に下向きに垂れ落ちることによって少なくとも部分的に開包されてもよい。これについては図11を参照されたい。
その後、最終的に、少なくとも1つの開包された構成要素16が補助フレーム20から除去される。これは、例えば、随意的な構成要素移送ステーション40によって行なわれる(或いは、構成要素16が例えば補助フレームの上側開口を通じて除去されてもよい)。
図12及び図13により示唆されるように、少なくとも部分的に開包された構成要素16は、この目的のために多孔質プレート形状構造体15及び補助フレーム20と共に粒子材料収集装置30から構成要素移送ステーション40へ移動されてもよく、該ステーションでは構成要素16及び多孔質プレート形状構造体15が補助フレーム20から分離される。
この目的のため、堆積構造体42が例えば粒子材料収集装置30と同じ高さで配置され/移動されてもよく(図12参照)、また、少なくとも部分的に開包された構成要素16が、その後、多孔質プレート形状構造体15’及び補助フレーム20と共に粒子材料収集装置30から構成要素移送ステーション40へ移動されてもよい。その後、図13により示唆されるように、堆積構造体42が下降されてもよく、それにより、補助フレーム20が自由になり、或いはむしろ、構成要素16及び多孔質プレート形状構造体15’が補助フレーム20から分離される。
図9に示される多孔質プレート形状構造体15’の垂直上側の位置への補助フレーム20の側方移動中に補助フレーム20から多孔質プレート形状構造体15’を通じた粒子材料の排出を減らすために、多孔質プレート形状構造体15’の開口が例えば粒子材料で満たされてもよく及び/又は覆われてもよい。これが図6〜図9に示される。これにより、多孔質プレート形状構造体15’に対する相対的な移動中に、少なくとも1つの構成要素が多孔質プレート形状構造体に擦り付くことにより損傷されることを回避できる。図6及び図7に示されるように、粒子材料、例えば砂は、粒子材料容器29から多孔質プレート形状構造体15’上に置かれてもよく、また、例えば補助フレームが粒子材料の山を前方へ押し進めることによって多孔質プレート形状構造体の上に広げられてもよく、それにより、多孔質プレート形状構造体15’の開口が粒子材料で満たされてもよい。この際、一例として、プレート構造体28が多孔質プレート形状構造体15’の下側に配置され、このプレート構造体28により、多孔質プレート形状構造体15’の開口が覆われて、相対移動中に粒子材料が下方へ垂れ落ちることが防止される。
多孔質プレート形状構造体15’は、例えば、図7に示される位置から図12に示される位置へのその移動のために水平リニアアクチュエータによって駆動されてもよい。図12に示される位置において、多孔質プレート形状構造体15’は、例えば、多孔質プレート形状構造体15’を構成要素16と共に下降させることができるようにするために駆動機構から分離されてもよい。
図14〜図21は、本発明の第3の実施形態に係る開包装置及び開包方法を示す。
可能な限り、既に記載された特徴を再び説明しないものとし、また、本発明の第1及び第2の実施形態に係る開包装置及び開包方法に対する違いについて主に説明するものとする。
図14〜図21には、搬送システム19、補助フレーム20のガイド構造体24、清浄化装置26、吹き込み装置36、及び、ラック52などの第1の実施形態の特定の要素が示されないが、これらの要素が第3の実施形態でも同様に含まれてもよいことが理解されるべきである。
第2の実施形態の場合と同様に、第3の実施形態も「外部」多孔質プレート形状構造体15’を使用し、工程の過程で「外部」多孔質プレート形状構造体の上側に補助フレーム20が構成要素16を含む粒子材料充填物18を内部に受けた状態で配置され、又は、「外部」多孔質プレート形状構造体の上側で補助フレーム20が相対的に移動される。
第3の実施形態に係る開包工程では、第1及び第2の実施形態と同様に、最初に、図14に示されるように、補助フレーム20は、その垂直周壁構造体22が造形ボックス10の垂直周壁構造体12の垂直上側に配置され、その後、図16に示されるように、造形プラットフォーム14が上方へ移動され、それにより、構成要素16を含む粒子材料充填物18が造形ボックス10から補助フレーム20へ移送されて補助フレーム内に受けられ、その後、図17に示されるように、構成要素16を含む粒子材料充填物18を内部に受けた補助フレーム20と造形ボックス10とが離間され、それにより、造形ボックス10が新たな造形作業のために自由になり、その後、図19に示されるように、構成要素16が粒子材料充填物18から少なくとも部分的に開包され、最終的に、図21に示されるように、構成要素16が補助フレーム20から除去される。
第2の実施形態の場合以外に、第3の実施形態に係る多孔質プレート形状構造体15’は、粒子材料収集装置30の上側に既に配置される。
また、第3の実施形態では移動可能なプッシャプレート28’が設けられ、このプッシャプレート28’は、補助フレーム20と多孔質プレート形状構造体15’との間の相対的な側方移動中に多孔質プレート形状構造体15’の開口を覆う。これについては例えば図17を参照されたい。図18に示されるように、多孔質プレート形状構造体15’の開口は、その後、構成要素16の少なくとも部分的な開包を可能にするためにプッシャプレート28’によって露出されてもよい。これについては図19を参照されたい。その後、プッシャプレート28’がその開始位置へ戻されてもよい。これについては図21を参照されたい。
その後、少なくとも1つの開包された構成要素16が補助フレーム20から除去される。これは、例えば、随意的な構成要素移送ステーション40を用いて行なわれてもよい。
この際、これに関連して図20及び図21により示唆されるステップは、図12及び図13に示されるステップにほぼ対応する。
図22〜図28は、本発明の第4の実施形態に係る開包装置及び開包方法を示す。
可能な限り、既に記載された特徴を再び説明しないものとし、また、本発明の第1、第2、及び、第3の実施形態に係る開包装置及び開包方法に対する違いについて主に説明するものとする。
図22〜図28には、搬送システム19、補助フレーム20のガイド構造体24、清浄化装置26、吹き込み装置36、及び、ラック52などの第1の実施形態の特定の要素が示されないが、これらの要素が第4の実施形態でも同様に含まれてもよいことが理解されるべきである。
第2及び第3の実施形態の場合と同様に、第4の実施形態も「外部」多孔質プレート形状構造体15’を使用し、工程の過程で「外部」多孔質プレート形状構造体の上側に補助フレーム20が構成要素16を含む粒子材料充填物18を内部に受けた状態で配置され、又は、「外部」多孔質プレート形状構造体の上側で補助フレーム20が相対的に移動される。
第4の実施形態に係る開包工程では、第1、第2、及び、第3の実施形態と同様に、最初に、図22に示されるように、補助フレーム20は、その垂直周壁構造体22が造形ボックス10の垂直周壁構造体12の垂直上側に配置され、その後、図23に示されるように、造形プラットフォーム14が上方へ移動され、それにより、構成要素16を含む粒子材料充填物18が造形ボックス10から補助フレーム20へ移送されて補助フレーム内に受けられ、その後、図24に示されるように、構成要素16を含む粒子材料充填物18を内部に受けた補助フレーム20と造形ボックス10とが離間され、それにより、造形ボックス10が新たな造形作業のために自由になり、その後、図26に示されるように、構成要素16が粒子材料充填物18から少なくとも部分的に開包され、最終的に、図28に示されるように、構成要素16が補助フレーム20から除去される。
第3の実施形態の場合と同様に、第4の実施形態に係る多孔質プレート形状構造体15’は、粒子材料収集装置30の上側に既に配置される。
第3の実施形態の場合以外に、補助フレーム20と多孔質プレート形状構造体15’との間の相対的な側方移動中に多孔質プレート形状構造体15’の開口を覆う第4の実施形態の移動可能なプッシャプレート28”は、多孔質プレート形状構造体15’の上側に配置される。これについては、例えば図22〜図24を参照されたい。したがって、充填物18は、最初に多孔質プレート形状構造体15’上に直接に載置せず、最初にプッシャプレート28”上に載置する。図25により示されるように、多孔質プレート形状構造体15’の開口は、構成要素16の少なくとも部分的な開包を可能にするためにプッシャプレート28”によって露出されてもよい。これについては図26を参照されたい。その後、プッシャプレート28’がその開始位置へ再び戻されてもよい。これについては図28を参照されたい。
その後、最終的に、少なくとも1つの開包された構成要素16が補助フレーム20から除去される。これは、例えば、随意的な構成要素移送ステーション40を用いて行なわれてもよい。
この際、これに関連して図27及び図28により示唆されるステップは、図12及び図13並びに図20及び図21のそれぞれに示されるステップにほぼ対応する。
図示しない他の実施形態によれば、開包方法は、例えば、(内部又は外部)多孔質プレート形状構造体15,15’をそれぞれ伴うことなく行なわれてもよい。この目的のため、図14の構成にほぼ対応する構成が選択されてもよく、多孔質プレート形状構造体15’及びプッシャプレート28’が除かれる・省かれる。この点において、補助フレーム20は、構成要素16を含む充填物18の移送時に(図16及び図17により示唆されるように、しかしながら、多孔質プレート形状構造体15’及びプッシャプレート28’を伴わずに)粒子材料収集装置30の上に右の方へ移動されてもよい。この際、粒子材料収集装置30の多孔質粒子材料排出構造体32が構成要素を保持してもよく、それにより、その後に例えば補助フレーム20の上側開口を通じて又は補助フレーム20が上方へ離間されてしまった後(この場合、補助フレームは、例えば、異なる方法で案内されてもよく又は全く案内されなくてもよい)にこれらの構成要素を簡単に多孔質粒子材料排出構造体32から除去できる。
図示しない別の実施形態によれば、補助フレーム20は、例えば、高さ調整可能なプラットフォームの上に側方へ移動されてもよい。この点において、高さ調整可能なプラットフォームは、図14における粒子材料収集装置30、多孔質構造体15’、及び、プッシャプレート28’の構成全体に取って代わってもよく、或いは、最初に上方へ移動されてもよい。プラットフォームが下降されれば、粒子材料が側方へ垂れ落ちる。加えて、粒子材料は、吸引及び/又は払い落とし/側方への拭き取りによって吹き払われ及び/又は回収されてもよい。
図示しない更なる別の実施形態によれば、補助フレーム20は、例えば、開包テーブルへ向けて側方へ移動されてもよく、その際、補助フレーム20は単に上方へ離間され、それにより、充填物18が側方へ「崩れ落ち」、その際に構成要素16が除去されてもよい。
図示しない更なる別の実施形態によれば、補助フレーム20は、例えば、収集タンクに通じるスライドの垂直上側で横に移動されてもよく、それにより、充填物18がスライドに沿って収集タンク内へ垂れ落ち/滑り込み、その際に、構成要素16が収集タンクから除去されてもよい。
以上の説明から分かるように、補助フレームで受けられる構成要素を粒子材料充填物から少なくとも部分的に開包できるとともに構成要素を補助フレームから除去できる(先の説明から分かるように、「開包」工程及び「除去」工程は、同時に行なわれてもよく、重なり合ってもよく、又は、互いとは別個に行なわれてもよい)様々な可能性がある。この点において、粒子材料充填物を造形ボックスから補助フレーム内へ移送することにより、造形ボックスを迅速に解放することができ、加えて、補助フレームで受けられる構成要素を少なくとも部分的に粒子材料充填物から容易に、確実に、及び、迅速に開包できる。この点において、造形ボックスを変更する必要がない。
本発明の特定の例示的な実施形態の前述の記載は、例示及び説明の目的で与えられてきた。前述の記載は、包括的であるように又は本発明を開示された正にその形態に限定するように意図されず、先の教示内容に照らして明らかに多くの改変及び変更が可能である。本発明の範囲は、本明細書に添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物によって規定されるべきである。

Claims (12)

  1. 未固結粒子材料の粒子材料充填物(18)から生成造形方法を用いて生成される構成要素(16)を開包するための方法であって、前記充填物が前記構成要素と共に受け入れ空間内に配置され、前記受け入れ空間は、造形ボックス(10)における上方向で開口する垂直周壁構造体(12)によって外周が制限されており、高さ調整可能な造形プラットフォーム(14)が前記造形ボックス内に受けられ、前記造形プラットフォーム上には前記構成要素を含む前記粒子材料充填物が配置される、方法において、
    下方で開口する垂直周壁構造体(22)を有するとともに前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)を受けるように構成される補助フレーム(20)が、前記造形ボックス(10)の前記垂直周壁構造体(12)の垂直上側に配置され、
    前記造形プラットフォーム(14)が上方へ移動され、それにより、前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)が前記造形ボックス(10)から前記補助フレーム(20)へ移送されて前記補助フレーム内に受けられ、
    前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)を内部に受けた前記補助フレーム(20)と前記造形ボックス(10)とが互いに離間され、それにより、前記造形ボックスが後続の造形作業のために自由になり、
    前記構成要素(16)は、前記粒子材料充填物(18)から少なくとも部分的に開包されて前記補助フレーム(20)から除去され、
    プレート形状構造体が前記造形ボックス(10)内で前記造形プラットフォーム(14)と前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)との間に配置され、
    前記プレート形状構造体は、その上に配置され前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)と一緒に、前記造形ボックス(10)から前記補助フレーム(20)へ移送されるとともに、前記粒子材料充填物(18)及び前記補助フレーム(20)と一緒に前記造形ボックス(10)から相対的に離間される、方法。
  2. 未固結粒子材料の粒子材料充填物(18)から生成造形方法を用いて生成される構成要素(16)を開包するための方法であって、前記充填物が前記構成要素と共に受け入れ空間内に配置され、前記受け入れ空間は、造形ボックス(10)における上方向で開口する垂直周壁構造体(12)によって外周が制限されており、高さ調整可能な造形プラットフォーム(14)が前記造形ボックス内に受けられ、前記造形プラットフォーム上には前記構成要素を含む前記粒子材料充填物が配置される、方法において、
    下方で開口する垂直周壁構造体(22)を有するとともに前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)を受けるように構成される補助フレーム(20)が、前記造形ボックス(10)の前記垂直周壁構造体(12)の垂直上側に配置され、
    前記造形プラットフォーム(14)が上方へ移動され、それにより、前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)が前記造形ボックス(10)から前記補助フレーム(20)へ移送されて前記補助フレーム内に受けられ、
    前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)を内部に受けた前記補助フレーム(20)と前記造形ボックス(10)とが互いに離間され、それにより、前記造形ボックスが後続の造形作業のために自由になり、
    前記構成要素(16)は、前記粒子材料充填物(18)から少なくとも部分的に開包されて前記補助フレーム(20)から除去され、
    前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)を内部に受けた前記補助フレーム(20)と前記造形ボックス(10)とは、互いに側方へ相対的に離間され、
    前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)を内部に受けた前記補助フレーム(20)は、プレート形状構造体の垂直上側に配置され、
    前記プレート形状構造体は多孔質であり、前記補助フレーム(20)からの粒子材料の排出を減らすために、前記補助フレーム(20)と前記多孔質プレート形状構造体(15’)との間の相対的な側方移動中に前記多孔質プレート形状構造体(15’)の貫通穴が粒子材料で満たされ及び/又は覆われる、方法。
  3. 前記プレート形状構造体は、粒子材料収集装置(30)の上側に配置され、又は、
    前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)を内部に受けた前記補助フレーム(20)は、最初に前記プレート形状構造体の上に移動された後、前記プレート形状構造体と共に前記粒子材料収集装置(30)の上に移動される、請求項1〜2のいずれか一項に記載の方法。
  4. 未固結粒子材料の粒子材料充填物(18)から生成造形方法を用いて生成される構成要素(16)を開包するための方法であって、前記充填物が前記構成要素と共に受け入れ空間内に配置され、前記受け入れ空間は、造形ボックス(10)における上方向で開口する垂直周壁構造体(12)によって外周が制限されており、高さ調整可能な造形プラットフォーム(14)が前記造形ボックス内に受けられ、前記造形プラットフォーム上には前記構成要素を含む前記粒子材料充填物が配置される、方法において、
    下方で開口する垂直周壁構造体(22)を有するとともに前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)を受けるように構成される補助フレーム(20)が、前記造形ボックス(10)の前記垂直周壁構造体(12)の垂直上側に配置され、
    前記造形プラットフォーム(14)が上方へ移動され、それにより、前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)が前記造形ボックス(10)から前記補助フレーム(20)へ移送されて前記補助フレーム内に受けられ、
    前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)を内部に受けた前記補助フレーム(20)と前記造形ボックス(10)とが互いに離間され、それにより、前記造形ボックスが後続の造形作業のために自由になり、
    前記構成要素(16)は、前記粒子材料充填物(18)から少なくとも部分的に開包されて前記補助フレーム(20)から除去され、
    前記構成要素(16)を含む前記粒子材料充填物(18)は、前記粒子材料充填物からの前記構成要素の前記少なくとも部分的な開包中に、多孔質プレート形状構造体(15,15’)上に配置され、
    前記少なくとも部分的に開包された構成要素(16)は、前記多孔質プレート形状構造体(15,15’)及び前記補助フレーム(20)と共に構成要素移送ステーション(40)へ移動され、この構成要素移送ステーションで前記構成要素及び前記多孔質プレート形状構造体が前記補助フレームから分離される、方法。
  5. 前記造形ボックス(10)は、工程の初めに粒子材料収集装置(30)の隣の造形ボックス開包位置に配置され、前記補助フレーム(20)は、ガイド構造体(24)に沿って、前記造形ボックス開包位置から前記粒子材料収集装置へ移動でき/移動される、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記補助フレーム(20)の前記垂直周壁構造体(22)は、上方で更に開口し、及び/又は、
    前記補助フレーム(20)の前記垂直周壁構造体(22)は、前記造形ボックス(10)の前記垂直周壁構造体(12)の高さ以上の高さを有し、及び/又は、
    前記補助フレーム(20)の前記垂直周壁構造体(22)により制限される空間と前記造形ボックス(10)の前記垂直周壁構造体(12)により制限される空間とが水平断面で同じ形状及び/又は同じサイズを有し、及び/又は、
    前記補助フレーム(20)には、前記補助フレームが前記構成要素を含む前記粒子材料充填物を内部に受けた状態で前記造形ボックス(10)に対して側方に移動される間に、上方に移動された前記造形プラットフォーム(14)を清浄化するように構成される清浄化装置(26)が設けられる、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記補助フレームを前記造形ボックスの前記垂直周壁構造体の上側に配置するステップ、前記造形プラットフォームを上方へ移動させるステップ、前記補助フレームと前記造形ボックスとを互いに離間させるステップ、前記構成要素を少なくとも部分的に開包するステップ、前記構成要素と前記補助フレームとを互いに除去するステップ、前記造形ボックスを粒子材料収集装置の隣の造形ボックス開包位置に最初に配置するステップ、及び、前記開包された構成要素を構成要素ストックへ供給するステップのうちの少なくとも1つが、自動化方式で行なわれる、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記開包された構成要素を前記多孔質プレート形状構造体及び前記補助フレームと共に構成要素移送ステーションへ移動させるステップ、前記構成要素及び前記多孔質プレート形状構造体を前記補助フレームから分離するステップのうちの少なくとも1つが、自動化方式で行なわれる、請求項4に記載の方法。
  9. 請求項1〜のいずれか一項に記載されるように製造される構成要素を開包するための方法と組み合わせて、生成造形工程を用いて1つ以上の構成要素(16)を生成するための方法であって、
    前記生成造形方法において、全ての前記構成要素(16)は、平面視で、前記造形ボックス(10)により形成される造形空間内で互いに隣接して生成され、及び/又は、
    前記構成要素(16)若しくは前記構成要素のうちの1つ以上又は全部は、前記生成造形方法においてそれぞれの前記構成要素と共に形成されるそれぞれの支持構造体又は保持構造体を備え、それにより、前記構成要素を開包するときに、それぞれの前記構成要素の損傷及び/又は前記構成要素による1つ以上の開口の被覆が回避される、方法。
  10. 請求項1〜のいずれか一項に記載されるように生成される構成要素を開包するための方法と組み合わせて、生成造形法を用いて1つ以上の構成要素(16)を生成するための方法であって、前記1つ以上の構成要素は、可動造形ボックス(10)における上方で開口する垂直周壁構造体(12)により外周が制限される造形空間内で生成され、高さ調整可能な造形プラットフォーム(14)が前記造形ボックス(10)内に受けられ、前記造形プラットフォームは、前記造形法を使用して前記造形プラットフォームの上側で前記構成要素を含む粒子材料充填物(18)を形成するために造形工程の過程で下降される、方法において、
    前記造形工程の前にプレート形状構造体(15)が前記可動造形ボックス(10)の前記造形プラットフォーム(14)上に配置され、前記プレート形状構造体は、前記1つ以上の構成要素の生成後にこれらの構成要素の開包のために、前記造形プラットフォームを上方へ移動させることによって前記構成要素を含む前記粒子材料充填物と共に前記造形ボックスから除去され得るとともに、補助フレーム(20)内へ移送され得る、方法。
  11. 未固結粒子材料の粒子材料充填物(18)から生成造形方法を用いて生成される構成要素(16)を開包するための装置(100)であって、前記充填物が前記構成要素と共に受け入れ空間内に配置され、前記受け入れ空間は、可動造形ボックス(10)における上方で開口する垂直周壁構造体(12)によって外周が制限され、高さ調整可能な造形プラットフォーム(14)が前記造形ボックス内に受けられ、前記造形プラットフォーム上には前記構成要素を含む前記粒子材料充填物が配置され、前記可動造形ボックスが造形ボックス開包位置に移動され得る、装置(100)において、
    下方で開口する垂直周壁構造体(22)を有するとともに、第1の位置から第2の位置へガイド構造体(24)に沿って移動できる補助フレーム(20)であって、前記第1の位置では、前記可動造形ボックスの前記造形ボックス開包位置へ移動された前記可動造形ボックス(10)の前記垂直周壁構造体(12)の垂直上側に配置される、補助フレーム(20)と、
    前記補助フレームが前記第2の位置に配置されるときに前記補助フレーム(20)の垂直下方に配置される粒子材料収集装置(30)と、
    を備え、
    構成要素移送ステーション(40)であって、前記補助フレーム(20)が前記ガイド構造体(24)に沿って前記第1の位置から前記第2の位置を介して第3の位置へ移動でき、前記第3の位置で前記補助フレームが前記構成要素移送ステーションの垂直上側に配置される、構成要素移送ステーション(40)を更に備える、装置(100)。
  12. 請求項1〜のいずれか一項に記載の方法の1つ以上のステップ又は全てのステップを自動化方式で実行するように構成される制御装置を更に備える、請求項11に記載の装置(100)。
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